JPH0334228A

JPH0334228A - 真空遮断器

Info

Publication number: JPH0334228A
Application number: JP16547089A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yokokura; 邦夫横倉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1991-02-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、真空遮断器（真空コンタクタ、真空開閉器も
含む）に係り、特に遮断時の開閉サージ部抑制構造に関
するものである。

（従来の技術）周知のように、真空遮断器で誘導性負荷電流を遮断する
と、特異な開閉サージを発生する。この開閉サージは、
その発生メカニズムより、（１）電流裁断サージ。

（２）多重再発弧（繰り返し再発弧）サージ。

（３）三相同時遮断（三相誘発裁断）サージ。

の３種類に分類できる。（１）はＡＣ電流の自然零点を
待たずに、強制的に電流が遮断される現象で、負荷のイ
ンダクタンスに蓄えられている電磁エネルギが、回路の
漂遊キャパシタンスの静電エネルギに変換される過程で
発生する。また、（２）は、電流遮断後に真空バルブ極
間に発生する過渡回復電圧が極間耐圧を上回ると、極間
で再発弧が起こる。この時極間を流れる高周波電流が消
弧されると、再び過渡回復電圧があられれ、また極間で
放電が起こるというように、再発弧と高周波電流消弧を
繰り返し発生す６過程で、徐々に極間電圧が上昇してい
く現象がある。さらに、（３）は、遮断第１相の極間で
再発弧が発生すると、この時流れる高周波電流が回路の
漂遊キャパシタンスを介して他相のＡＣ電流に重畳し、
強制的に電流零点を形威し、その零点で遮断される現象
である。この時、他相は、見掛上負荷電流相当の電流を
裁断したことと同じになり、大きいサージ電圧が発生す
る。

これら開閉サージを抑制する方法としては、（イ）真空
バルブの接点材料を、裁断電流値の低いものから選択す
る。

（ロ）ＣＲサージサプレッサや避雷器等のサージ保護装
置を設置する。

の２種類に大別できる。（イ）の方法は、真空コンタク
タなどのように大電流の遮断を必要としない機器に適用
されている。また、（ロ）の方法は、真空遮断器のよう
に事故時の大電流遮断を必要とする機器に採用されてい
る（電気学会雑誌　Ｖｏｌ。

９３、　Ｎｏ、ｇを参照）。

（発明が解決しようとする課題）上記したように、一般に真空遮断器での開閉サージ保護
は、ＣＲサージサプレッサや避雷器などのサージ保護装
置を設置している。しかしながら、これらサージ保護装
置を設置することは、機器のスペースファクタを悪化さ
せると共に、真空遮断器の適用される回路に適したサー
ジ保護装置を選定するという作業が必要となり、システ
ムエンジニアの作業をわずられし、選定ミス等の発生が
懸念される。

そこで、本発明は、大電流遮断が可能で、かつサージ保
護装置を必要としない真空遮断器を提供することを目的
としている。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、各相に真空バルブを設け、この各相の真空バ
ルブを一括して開閉する操作機構を備えた真空遮断器に
おいて、各相の真空バルブの開極時を１ｍｓ以上異なら
せると共に、真空バルブの可動側または固定側の少なく
とも一方に非直線抵抗体を接続したものである。

（作　用）真空遮断器においては、遮断第１相が再発弧し、三相同
時遮断が発生すると、他の２相は接点が未だ開いていな
いかまたは充分な耐電圧を有しているため、他相に発生
するサージは再発弧せず、非直線抵抗体でその波高値が
制限される。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は、本発明の一実施例の要部を一部切断して示す側
面図である。

同図に示すように、真空遮断器１０は、移動自在とした
台枠１１に、操作機構１２と、絶縁枠体１３を介して真
空バルブ１４を取付けている。

ここで、操作機構１２は、主リンク１５や開路バネ（図
示しない）等を含むリンク機構、主リンク１５に連結さ
れる三相共通の主軸１６．この主軸１６に連結され、各
相ごとのスタッド１７．　　このスタッド１７と主軸１
６の間に設けられるワイプバネ１８．スタッド１７に連
結される接続リンク１９などで構成されている。なお、
ワイプバネ１８の上部側に設けられる座金は、スタッド
１７に対し移動自在とする。また、真空バルブ１４には
、上部に固定側主接点を接合した固定軸（図示しない）
と接続された電源側主回路端子２０が水平方向に伸び、
下部に可動側主接点を接合した可動軸１４１に可撓導体
！４ｂを介して接続された負荷側主回路端子２１が水平
方向に伸び、これら電源側主回路端子２０と負荷側主回
路端子２！の各端部には、主回路断路部２０１　、２１
ａが設けられ、主回路断路部２０ａには電源側導体２２
、主回路断路部２１ａには負荷側導体２３がそれぞれ接
離自在に接続されるようになっている。さらに、真空バ
ルブ１４の可動軸１４ｍは、絶縁材から形成された操作
ロッド２４を介して接続リンク１９に連結されている。

以上の構成において、スタッド１７は、上部側が主軸１
６に設けた孔を貫通して伸び、その端部にはナツトとロ
ックナツトをねじ込み、このナツトとロックナツトのね
じ込み位置によって、ワイプ長２５に各相で差を設ける
ことができるようになっている。

また、負荷側導体２３には、図示しない閉鎖配電盤（真
空遮断器ＩＯが収納される）に取付けられた非直線抵抗
体２６が接続されている。

なお、真空遮断器１Ｇの投入状態では、開路バネ（図示
しない）は引張られて蓄勢しており、ワイプバネ１８は
圧縮されて蓄勢している。

次に、以上の構成による実施例の作用を説明する。まず
、トリップ指令がでると、操作機構１２が動作し、開路
バネ（図示しない）の放勢により主リンク１５を介して
主軸１６を真空バルブ１４側の斜上方に移動させる。こ
の主軸１６の動作により、ワイプバネ１８は放勢を開始
し、ワイプ長２５が減少していき、遂には主軸１６とス
タッド１７の頭部とが接し、ワイプ長２５は零（０）と
なる。ここで、ワイプ長２５には、各相に差が設けであ
るから、ワイプ長２５の小さい相から順次ワイプ長２５
が零（０）となる。

ワイプ長２５が零（０）となり、主軸１６とスタッド１
７の頭部が接すると、この後の操作機構１２の動作は直
接接続リンク１９に伝達され、この接続リンク１９を時
計方向に回動し、操作ロッド２４を介して真空バルブ１
４の可動軸１０を下方に駆動し、主接点間にギャップを
形成する。つまり、真空遮断器１０が遮断動作をする。

これらの動作を、ワイプ長２５＋主接点ギヤツブ長と主
接点（可動側）のストロークの関係で示すと第２図のよ
うになり、各相の主接点は、Ｒ相よりＳ相、Ｔ相の順に
ｊｌ＋ｊ２の時間差をもって開極する。したがって、ワ
イプ長２５の差を調整することにより、ｊｌｌｊ２を１
ｆｆ１１以上にすることができる。

前述したように真空遮断器で遅れの小電流遮断すると、
電流遮断サージ、繰り返し再発弧サージ。

三相同時遮断サージ等特異なサージが発生する。

この中で最大のサージは三相同時遮断時である。

これは遮断第１相が再発弧した時に発生した高周波電流
が、他相の交流電流に重畳して、電流零点が形成され、
その零点で電流が消弧されるために発生する現象である
。

三相同時遮断発生時には、各相で消弧と放電（再発弧）
を繰り返し発生することが普通である。

この時、単に発生サージの波頭値のみを制限しても再発
弧時の急峻なサージにより、機器の絶縁が破壊してしま
うことがある。このため、この急峻なサージの発生も抑
制する必要がある。

このような三相で繰り返し再発弧が発生する時間は、実
フィールドにおける調査結果によれば１ｆｆＩｓ以下で
ある。

また、このように三相で再発弧が発生するのは、各相の
主接点ギャップ長が短く、発生した回復電圧に対し極間
耐圧が低いために発生する。

本実施例の真空遮断器では、真空遮断器のある相が開極
した時には、他相は、既に１ｍｓ以上前に開極している
か、１相が既に１旧以前に開極し残る１相が未だ接続し
ているかまたは未だ接続していないかの何れかになる。

第２図に示すように、Ｔ相が開極直後に電流遮断したと
する。Ｔ相ギャップ長は短いため、再発弧する。一方、
他相は既に１＋ｓ以上前に開極し、ギャップ間はアーク
で橋絡している。このアーク電流に再発弧電流が重畳し
天竜零点が形成されると、他相はその点で遮断する。こ
の結果、他相で見掛上大きな電流が裁断されたことにな
るため、非常に大きなサージが発生しようとする。しか
しながら、回路に設置されている非直線抵抗体２６によ
り、発生したサージ電圧はその制限電圧に抑制される。

一方、他相では、Ｔ相よりｌｌｌｌｓ以上前に開極して
いるから、極間の耐電圧は充分この制限電圧より高い。

したがって、この相か電流遮断し、制限電圧までのサー
ジ電圧が発生する間にこの相で再発弧は発生せず、急峻
なサージ発生はなくなる。

このことから、非直線抵抗体２６の制限電圧を対地絶縁
を考慮した値まで上昇させることができる。

結果として、非直線抵抗体２６の寿命が長くなる。

なお、上述した実施例では、非直線抵抗体２６を真空遮
断器の外部に設けたが、真空遮断器の内部に組込んでも
よく、また、負荷側の代りに電源側に設けてもよい。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、大電流遮断が可能
で、かつサージ保護装置を必要とせず、過大な再発弧に
よる急峻波サージを抑制した真空遮断器を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１は本発明の一実施例の要部を一部切断して示す側面
図、第２図は本発明の一実施例の作用を示す説明図であ
る。２・・・操作機構４・・・真空バルブ５・・・主リンク６・・・主軸７・・・スタッド８・・・ワイプバネ９・・・接続リンク２５・・・ワイプ長２６・・・非直線抵抗体（８７３３）

Claims

【特許請求の範囲】

各相に真空バルブを設け、この各相の真空バルブを一括
して開閉する操作機構を備えた真空遮断器において、前
記各相の真空バルブの開極時を１ｍｓ以上異ならせると
ともに、前記真空バルブの可動側または固定側の少なく
とも一方に比直線抵抗体を接続したことを特徴とする真
空遮断器。